Java中密封类与record组合是实现代数数据类型（ADT）最贴近原生的方式：密封类作为和类型顶层容器限定子类，record作为不可变积类型载体；需同文件声明或permits显式列出子类；switch模式匹配具穷尽性检查；嵌套record可包私有并配合工厂方法保障封装与不变性。
在 Java 中，密封类（sealed class）与 record 类组合使用，是实现代数数据类型（ADT）最贴近语言原生能力的方式。核心思路是：用密封类作为“和类型”（sum type）的顶层容器，限定所有可能的子类型；用 record 类作为各“积类型”（product type）的具体数据载体，天然不可变、结构清晰、语义明确。
定义密封基类并枚举所有变体
密封类必须显式声明允许的直接子类（或子接口），且这些子类需在同一编译单元（如同一文件）中声明，或通过 permits 明确列出。它本身通常抽象，不提供具体实现。
例如定义一个表示“算术表达式”的 ADT：
public sealed interface Expr
permits Expr.Literal, Expr.Add, Expr.Mul, Expr.Neg { // 允许的 record 子类
record Literal(int value) implements Expr {}
record Add(Expr left, Expr right) implements Expr {}
record Mul(Expr left, Expr right) implements Expr {}
record Neg(Expr expr) implements Expr {}
}
这里 Expr 是密封接口（也可用 abstract sealed class），四个嵌套 record 分别代表不同构造器，每个都自动满足不可变性与结构化数据要求。
确保 exhaustiveness（穷尽性）——在模式匹配中安全分支
Java 21+ 的 switch 表达式支持对密封类的穷尽匹配。编译器能检查是否覆盖了所有 permits 的子类型，避免漏处理。
例如计算表达式值：
public static int eval(Expr e) {
return switch (e) {
case Expr.Literal(int v) -> v;
case Expr.Add(Expr left, Expr right) -> eval(left) + eval(right);
case Expr.Mul(Expr left, Expr right) -> eval(left) * eval(right);
case Expr.Neg(Expr expr) -> -eval(expr);
// 编译器保证不会遗漏，无需 default 分支（除非加了 default，否则漏写会报错）
};
}
若后续新增 Expr.Div 但忘记更新 switch，编译即报错，这是 ADT 安全性的关键保障。
控制可见性与封装边界
record 默认 public，但可通过嵌套 + package-private 方式限制访问范围。常见做法是将 record 声明为密封类的 static nested record，并设为包私有（不加修饰符），仅对同包内逻辑开放构造能力。
- 外部代码只能通过工厂方法或解析器获得实例，无法随意 new —— 保持不变性与语义约束
- 若需额外校验（如除零检查、非空约束），可在 record 构造器中抛异常，或改用普通 final 类（牺牲简洁性换控制力）
- 避免把 record 拆到单独文件：否则破坏密封性（编译器无法验证子类完整性）
搭配泛型与递归结构增强表达力
record 和密封类均支持泛型，可构建参数化 ADT。例如带类型标注的表达式：
public sealed interface TypedExpr<t> permits
TypedExpr.IntLit, TypedExpr.BoolLit, TypedExpr.If {
record IntLit(int value) implements TypedExpr<integer> {}
record BoolLit(boolean value) implements TypedExpr<boolean> {}
record If(TypedExpr<boolean> cond,
TypedExpr> thenBranch,
TypedExpr> elseBranch) implements TypedExpr<object> {}
}</object></boolean></boolean></integer></t>
注意：record 泛型推导需谨慎，if 分支返回类型统一为 Object 或用类型擦除兼容策略；更严谨场景可引入类型变量上界或辅助类型函数。
